instaGraminoid,一种评估除草剂抗性的新型比色法 | RESEARCH ARTICLE

instaGraminoid,一种评估除草剂抗性的新型比色法 | RESEARCH ARTICLE

4月23日,Plant Phenomics刊发了由澳大利亚墨尔本大学的Jefferson F. Paril和Alexandre J. Fournier-Level撰写的Research Article——instaGraminoid,一种评估除草剂抗性的新型比色法,确定一年生黑麦草的交叉抗性模式(instaGraminoid, a novel colorimetric method to assess herbicide resistance, identifies patterns of cross-resistance in annual ryegrass)。

农业杂草中的除草剂抗性是一个全球性问题,人们越来越多地认识到它是由导致定量抗性的多个基因引起的。这些抗性的定量模式不易单独用死亡率测定来破译,还需要直观且无偏见的工具来准确评估定量除草剂抗性。 instaGraminoid——一个计算机视觉和统计分析软件包,可用于自动化和可扩展的用于量化除草剂抗性。

微信图片_20190423131905

Figure 1: Workflow using instaGraminoid to extract the quantitative herbicide resistance estimates from plant photographs.

微信图片_20190423131908

Figure 2: Architecture of the instaGraminoid package.

该工具在澳大利亚和地中海地区最有害和高度抗除草剂的硬直黑麦草(Lolium rigidum)中进行了测试。该工具提供了单个植物的萎黄和坏死程度的定量测量,能准确反映除草剂抗性。我们能够可靠地表征来自澳大利亚东南部的2个黑麦草种群对具有不同作用位点的4种除草剂(草甘膦、磺胺嘧啶、特丁津和三氟拉林)的抗性。

微信图片_20190423131912

Figure 3: Image processing results for four sample plant photographs (w0 refers to the expected white background pixel value, and KP refers to ×1000 pixels).

该方法在种群和除草剂处理中的交叉验证中显示出高重复性和可移植性。在除草剂中观察到单个植物的抗性显着正相关,这表明单一基因型中的除草剂特异性抗性等位基因的积累(多重堆积抗性)或一般广泛抗性等位基因(交叉抗性)的存在。我们使用这些交叉抗性的定量估计来模拟除草剂轮换策略下的抗性发展怎样可能高于预期。

微信图片_20190423131916

Figure 4: Patterns of herbicide resistance based on (a) binary survival data and (b) quantitative resistance estimates showing the significant correlations.

■ instaGraminoid软件包可以在

https://gitlab.com/jeffersonfparil/instaGraminoid.githttps://gitlab.com/jeffersonfparil/instaGraminoid_executables.git免费获得。

 

How to Cite this Article

Jefferson F. Paril and Alexandre J. Fournier-Level, “instaGraminoid, a Novel Colorimetric Method to Assess Herbicide Resistance, Identifies Patterns of Cross-Resistance in Annual Ryegrass,” Plant Phenomics, vol. 2019, Article ID 7937156, 13 pages, 2019. https://doi.org/10.34133/2019/7937156.

 

Latest Articles

Editorial | 植物表型组学:一种新兴的跨学科科学

Research Article | 利用高通量表型技术探索三种植物种类对真菌菌根和锌的生长反应

Perspective | 植物表型:过去、现在和未来

Research Article | 如何利用卷积神经网络诊断植物病害 

About | 一篇文章了解Plant Phenomics

微信图片_20190423132725

阅读原文

文章来源:植物表型组学公众号

微信图片_20190423133619

扩展阅读:

粽香情浓,植物表型资讯一周年目录汇总

植物表型资讯2018年1-12月目录汇总

植物表型资讯2019年1-3月目录汇总

 

微信图片_20190408151928